電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全傳輸研究

羅語茜

（國網(wǎng)漢中供電公司，陜西 漢中 723000）

0 引 言

現(xiàn)階段，電力資源已經(jīng)被廣泛應用于社會的各個領(lǐng)域。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，各種電氣設(shè)備的應用愈發(fā)普遍，各行各業(yè)對電力的需求量顯著上升。若電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)無法正常工作，則會阻礙電力企業(yè)間的有效通信。因此，應當重視數(shù)據(jù)信息傳輸過程的業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定性和可靠性，結(jié)合實際情況，找出安全防護的最佳方法，提高電力通信網(wǎng)的運行效率。

1 現(xiàn)階段電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)存在的安全問題

1.1 人為操作失誤引起的相關(guān)安全隱患

在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的具體應用環(huán)節(jié)，管控過程存在諸多安全隱患，尤其是數(shù)據(jù)網(wǎng)受諸多因素的影響，導致操作工作者無法進行科學管理。一些電力操作工作者缺乏安全意識，導致部分數(shù)據(jù)網(wǎng)的賬號和密碼出現(xiàn)泄露，使得數(shù)據(jù)網(wǎng)安全性較差，無法達到安全標準。

1.2 未曾授權(quán)直接訪問

部分電力公司在應用數(shù)據(jù)系統(tǒng)時，存在未經(jīng)授權(quán)直接訪問的情況，集中表現(xiàn)在使用計算機和網(wǎng)絡(luò)資源前沒有得到相應授權(quán)進行訪問，降低了電力調(diào)度網(wǎng)的安全性。

1.3 數(shù)據(jù)遭到破壞

數(shù)據(jù)網(wǎng)在運行環(huán)節(jié)通常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞現(xiàn)象，影響電力企業(yè)的運轉(zhuǎn)效率和工作質(zhì)量。在傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)信息時，數(shù)據(jù)網(wǎng)可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或被盜竊的問題，從而存在重大安全隱患，影響數(shù)據(jù)網(wǎng)的運行安全。

1.4 配置問題

數(shù)據(jù)網(wǎng)在配置期間也會出現(xiàn)一些安全問題。在數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)計環(huán)節(jié)，部分設(shè)計者沒有根據(jù)國家安全需求實施恰當合理的配置，且沒有嚴格遵守相關(guān)的安全操作要求，導致數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性難以提升，無法取得預期效果。

1.5 其他安全問題

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運轉(zhuǎn)時還會出現(xiàn)其他安全問題，導致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)遭到干擾，嚴重時還會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓[1]。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)真實情況及其安全風險

電力二次安全防護是確保電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的重要支撐。相關(guān)工作者在工作期間不僅需要考慮邊界防護，還需要考慮監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部防護。電力監(jiān)控系統(tǒng)平面安全防護總體設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 電力監(jiān)控系統(tǒng)平面安全防護總體設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的防護構(gòu)建面臨著考驗。首先，安防機制比較被動?，F(xiàn)階段，構(gòu)建數(shù)據(jù)網(wǎng)的過程中，變電站內(nèi)部和調(diào)度間的二次安全防護僅僅依靠隔離裝置和加密裝置，缺少充足的安全防護用具，已經(jīng)無法貼合現(xiàn)代化智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全防護要求。其次，系統(tǒng)自身存在安全隱患。數(shù)據(jù)網(wǎng)本身規(guī)模龐大，存在一些安全隱患。一方面，相關(guān)維護工作者必須切實掌握網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、配置參數(shù)以及各種軟件的使用方法，防止在維護環(huán)節(jié)出現(xiàn)操作失誤等問題；另一方面，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身存在不足，無法避免由于技術(shù)更新而出現(xiàn)的各種缺陷。最后，內(nèi)部和外部攻擊。數(shù)據(jù)網(wǎng)遭受的大多數(shù)攻擊主要源自部分用戶的非法訪問。例如，一些用戶沒有權(quán)限直接訪問，導致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和信息數(shù)據(jù)被不恰當應用，或者私自更改個人使用權(quán)限，出現(xiàn)越權(quán)查詢信息的情況。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)需要借助國際通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實施信息傳輸。隨著信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，終端交互逐漸頻繁。木馬等病毒將會嚴重影響網(wǎng)絡(luò)速度及其安全性能[2]。

3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本傳輸方案

基于國家的大力建設(shè)，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在發(fā)展過程中取得了較好成果，體系已經(jīng)相對完善。相關(guān)人員需要在已經(jīng)獲得的成果基礎(chǔ)上，持續(xù)推動數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)，把工作重點放在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和子端采集終端建設(shè)方面，積極解決兩者存在的各種通信問題[3]。

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和子端采集終端是電網(wǎng)中極為重要的組成部分，通常使用5類屏蔽雙絞線，其中將弱電電纜與強電電纜混合使用。然而，在信息傳輸環(huán)節(jié)，強電電纜會對數(shù)據(jù)傳輸工作形成一定干擾，削弱了數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性和可靠性。為有效解決該問題，相關(guān)人員應掌握網(wǎng)線鋪設(shè)方法，使用標準型568B線序壓制網(wǎng)線，借助建筑專用型絕緣電工套管，減少強電對數(shù)據(jù)網(wǎng)的干擾。相關(guān)工作人員需要明確220 kV變電站網(wǎng)線強化措施，在變電站安放省級調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，隨后轉(zhuǎn)到地級調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)[4]。

4 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應遵循的原則

數(shù)據(jù)網(wǎng)與電力調(diào)度工作的安全性和穩(wěn)定性密切相關(guān)，設(shè)計時應嚴格遵守相關(guān)原則，強化設(shè)計內(nèi)容的系統(tǒng)性和有效性。確定安全區(qū)域時，應遵循“專網(wǎng)專用、橫向隔離、縱向認證”的準則，并根據(jù)具體需求構(gòu)建相應的安全防護體系，防止數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，避免整體設(shè)計出現(xiàn)問題，維護網(wǎng)點的正常運行[5]。

設(shè)計電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)時，應整體衡量，圍繞“專網(wǎng)專用、橫向隔離、縱向認證”等準則，提升整體設(shè)計的科學性和安全性。為強化電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的運行可靠性，防止系統(tǒng)受到攻擊、遭到病毒污染或出現(xiàn)癱瘓等，相關(guān)企業(yè)和工作人員需要樹立安全防護意識，加大對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的重視，積極抵抗外界干擾[6]。

5 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護設(shè)計方法

為確保電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在信息傳輸過程中的安全性和穩(wěn)定性，必須開展安全防護設(shè)計。在對安全Ⅱ區(qū)與安全Ⅲ區(qū)實施隔離期間，應使用電力專用安全隔離裝置。需要注意該過程，將CC-2000A系統(tǒng)的公共信息模型（Common Information Model，CIM）和潮流信息上傳到電能收集裝置時，必須要對其實施邏輯隔離。為避免系統(tǒng)受到干擾，保障信息傳輸?shù)目煽啃?，應將正向隔離傳輸作為依據(jù)，將數(shù)據(jù)輸送到Web平臺，借助電能收集系統(tǒng)Ⅲ區(qū)網(wǎng)關(guān)和反向裝置，落實信息傳輸工作。若想使安全防護系統(tǒng)有序運轉(zhuǎn)，則應滿足安全防護4級需求，同時關(guān)系數(shù)據(jù)庫需滿足3級安全防護需求。數(shù)據(jù)網(wǎng)安全傳輸防護設(shè)計具體結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全傳輸防護設(shè)計結(jié)構(gòu)

5.1 安全分區(qū)

結(jié)合電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全區(qū)域展開設(shè)計，必須遵守各項原則，并以此為基礎(chǔ)進行安全分區(qū)，確保劃分方法科學合理，最終將電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)劃分為數(shù)據(jù)信息管理區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。信息和管理在安全防護角度的要求不盡相同，相關(guān)人員應閱讀規(guī)范文件，并圍繞真實情況研究系統(tǒng)設(shè)計需求，基于數(shù)據(jù)網(wǎng)防護標準，落實任務(wù)目標[7]。

生產(chǎn)區(qū)需要維護數(shù)據(jù)網(wǎng)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，落實變電站安全自發(fā)動控制和自動化控制等事務(wù)。生產(chǎn)區(qū)同非實時子網(wǎng)存在一定差異。通過參數(shù)比較可以發(fā)現(xiàn)，與生產(chǎn)區(qū)相比，非實時子網(wǎng)的安全防護水平更突出，且具有較高的防護等級。此外，在劃分數(shù)據(jù)網(wǎng)安全區(qū)域的過程中，需要確保劃分標準的準確性，做到詳細劃分，確保數(shù)據(jù)網(wǎng)安全區(qū)域處于穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)[8]。

5.2 專網(wǎng)專用

專用互聯(lián)網(wǎng)應嚴格按照文件需求，根據(jù)網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）的相關(guān)規(guī)定，及時找到私有IP地址。閱讀協(xié)議能夠得出，部分網(wǎng)絡(luò)無法同互聯(lián)網(wǎng)直接連接。為有效解決該問題，需要利用特定的公共網(wǎng)絡(luò)，通過轉(zhuǎn)發(fā)后應用專用網(wǎng)絡(luò)。確定網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu)后，應構(gòu)建專屬光纖通道，使其演變成搭載網(wǎng)絡(luò)的橋梁，保證數(shù)據(jù)信息安全、穩(wěn)定且有效傳輸。借助專網(wǎng)專用模式能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸方式，提升工作效率和防護等級[9]。

利用專網(wǎng)專用模式連接互聯(lián)網(wǎng)，能夠有效避免數(shù)據(jù)網(wǎng)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊，強化數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，提升工作效率。然而，該模式增加了安全防護工作的投入成本，因此在使用時應當綜合考慮實際需求。專網(wǎng)專用時，應當遵守相關(guān)的防護標準，并掌握與其有關(guān)的安全防護方法。在進行具體設(shè)計前，要向通信部門報備，獲得準許后方可實施[10]。

5.3 橫向隔離

在設(shè)計電力調(diào)度網(wǎng)專網(wǎng)專用模式的過程中，為強化安全防護性能，需要基于現(xiàn)有體系實施橫向隔離，加強信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。該設(shè)計模式能夠調(diào)整生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的固有結(jié)構(gòu)，提升其對數(shù)據(jù)的敏感性，實現(xiàn)專網(wǎng)隔離，避免信息被惡意破壞，從而強化網(wǎng)絡(luò)的可靠性，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的高效傳輸。設(shè)計橫向隔離的過程中，動態(tài)穩(wěn)定性控制（Dynamic Stability Control，DSC）系統(tǒng)、路由器以及防火墻隔離等均可使用，并且都在惡意數(shù)據(jù)安全防護中取得了良好效果，穩(wěn)步提升了信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

5.4 縱向認證

根據(jù)實際需求應及時調(diào)整電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護等級，其中縱向認證屬于一項能夠強化數(shù)據(jù)網(wǎng)防護級別的重要模式，在先進技術(shù)的支撐下，能夠防止數(shù)據(jù)泄露。為提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的防護性能，相關(guān)人員應根據(jù)設(shè)備配置方法，在主交換機和路由器等位置科學放置縱向加密網(wǎng)，同時注意信息傳輸?shù)膶嶋H情況，圍繞網(wǎng)絡(luò)運轉(zhuǎn)效率和安全防護要求，對信息傳遞的各個節(jié)點實施加密處理?；诳v向認證模式，數(shù)據(jù)網(wǎng)安全等級將獲得明顯提升。使用縱向認證實施防護，選取自動啟動安全保護隔離模式，能夠在較短時間內(nèi)過濾網(wǎng)絡(luò)中的各種惡意信息，穩(wěn)步提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的生產(chǎn)水平和可靠性。

6 結(jié) 論

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是信息傳輸?shù)年P(guān)鍵渠道。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量病毒惡意破壞電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的情況時有發(fā)生，導致電力企業(yè)受到了嚴重影響。相關(guān)工作者應加大對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護設(shè)計的重視程度，積極借助先進技術(shù)開展相應的安全防護。設(shè)計期間應遵守相關(guān)設(shè)計原則，提升設(shè)計水平，確保電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性和可靠性，為電力企業(yè)給予正常供電保障，為社會穩(wěn)定運行提供有力支撐。